第1章 光纖通信與光電子器件

1、授課教師：王天樞授課教師：王天樞電話電話:mail: 光通信器件與技術(shù)光通信器件與技術(shù)2http:/參考資料參考資料光纖通信用光電子器件和組件光纖通信用光電子器件和組件, ,黃章勇黃章勇, ,北京郵電大學(xué)出版社北京郵電大學(xué)出版社v 光通信器件與系統(tǒng)光通信器件與系統(tǒng)，J.H.Franz，徐宏杰等譯，電子工業(yè)，徐宏杰等譯，電子工業(yè)出版社出版社v 光通信器件光通信器件, (德德)N. Grote, H. Venghaus 王景山，沈欣捷，王景山，沈欣捷，孫瑋譯，國(guó)防工業(yè)出版社孫瑋譯，國(guó)防工業(yè)出版社 v 光纖通信光纖通信, Joseph C.Palais, 王江平等譯王江平等

2、譯, 電子工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社v Fiber-Optic Communications Technology, Djafar K. Mynbaev, Lowell L. Scheiner eds., Pearson Education, Inc., 2001. 光纖通光纖通信技術(shù)，科學(xué)出版社，信技術(shù)，科學(xué)出版社，2002 (國(guó)外高校電子信息類(lèi)優(yōu)秀教材國(guó)外高校電子信息類(lèi)優(yōu)秀教材)v IEEE & IEE & OSA3http:/第第1章章光纖通信與光電子器件光纖通信與光電子器件4http:/Contents光放大器光放大器 光纖光纜光纖光纜 光調(diào)制器光調(diào)制器 光發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī)

3、 光纖通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介光纖通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介 光無(wú)源器件光無(wú)源器件光接收機(jī)光接收機(jī) v 隨著上世紀(jì)隨著上世紀(jì) 8 0 年代數(shù)值電子技術(shù)的崛年代數(shù)值電子技術(shù)的崛起，起， 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī) 、 互互 聯(lián)網(wǎng)以及智能化綜合的聯(lián)網(wǎng)以及智能化綜合的信息技術(shù)產(chǎn)生，信息技術(shù)產(chǎn)生， 引發(fā)了以信息革命為標(biāo)志引發(fā)了以信息革命為標(biāo)志的人類(lèi)發(fā)展的第三次浪潮，短短的三十年的人類(lèi)發(fā)展的第三次浪潮，短短的三十年時(shí)間，時(shí)間， 其其 迅猛的發(fā)展和財(cái)富的積累遠(yuǎn)遠(yuǎn)超迅猛的發(fā)展和財(cái)富的積累遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)之前的第一次工業(yè)革過(guò)之前的第一次工業(yè)革 命和第二次工業(yè)革命和第二次工業(yè)革命。然而，命。然而， 科學(xué)家們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)光子科學(xué)家們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)光子 器器件響應(yīng)

4、時(shí)間比電子更快達(dá)件響應(yīng)時(shí)間比電子更快達(dá) 3 6個(gè)數(shù)量級(jí)個(gè)數(shù)量級(jí)，在通信容量，在通信容量 方面比電子更大方面比電子更大 3 個(gè)數(shù)量級(jí)個(gè)數(shù)量級(jí)以上，以上，5http:/ 特別是激光光纖和光電特別是激光光纖和光電 成像技術(shù)的發(fā)明，成像技術(shù)的發(fā)明， 使得當(dāng)今世界信息技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)已由使得當(dāng)今世界信息技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)已由 電電子信息技術(shù)轉(zhuǎn)向光電子信息技術(shù)，子信息技術(shù)轉(zhuǎn)向光電子信息技術(shù)， 光電信光電信息產(chǎn)業(yè)將成為息產(chǎn)業(yè)將成為 2 1 世紀(jì)發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)，世紀(jì)發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)， 光電信息產(chǎn)業(yè)將成為光電信息產(chǎn)業(yè)將成為 2 1 世紀(jì)高世紀(jì)高 科技主導(dǎo)科技主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。產(chǎn)業(yè)。 黃尚廉院士曾經(jīng)說(shuō)：黃尚廉院士曾經(jīng)說(shuō)： “ 光

5、電信息光電信息產(chǎn)業(yè)是一產(chǎn)業(yè)是一 個(gè)典型的高科技產(chǎn)業(yè)，它的最大個(gè)典型的高科技產(chǎn)業(yè)，它的最大特征是智力性和創(chuàng)新性，特征是智力性和創(chuàng)新性， 關(guān)鍵是人才關(guān)鍵是人才。67http:/光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀 原始形式的光通信原始形式的光通信:中國(guó)古代用中國(guó)古代用“烽火臺(tái)烽火臺(tái)”報(bào)警，歐洲報(bào)警，歐洲人用旗語(yǔ)傳送信息。人用旗語(yǔ)傳送信息。 8 1880年，美國(guó)人貝爾年，美國(guó)人貝爾(Bell)發(fā)明了用光波作載波傳送話音的發(fā)明了用光波作載波傳送話音的“光電話光電話”。貝爾光電話是現(xiàn)代光通信的雛型。貝爾光電話是現(xiàn)代光通信的雛型。 1960年，美國(guó)人梅曼年，美國(guó)人梅曼(Maiman)發(fā)明了第一

6、臺(tái)紅寶石激光器，發(fā)明了第一臺(tái)紅寶石激光器， 給光通信帶來(lái)了新的希望。激光器的發(fā)明和應(yīng)用，給光通信帶來(lái)了新的希望。激光器的發(fā)明和應(yīng)用， 使沉睡了使沉睡了80年的光通信進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。年的光通信進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。9http:/在這個(gè)時(shí)期，美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員利用在這個(gè)時(shí)期，美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員利用He - Ne激光器和激光器和CO2激光器進(jìn)行了大氣激光通信試驗(yàn)。激光器進(jìn)行了大氣激光通信試驗(yàn)。由于沒(méi)有找到由于沒(méi)有找到穩(wěn)定可靠和低損耗的傳輸介質(zhì)穩(wěn)定可靠和低損耗的傳輸介質(zhì)，對(duì)光通信的研究曾對(duì)光通信的研究曾一度走入了低潮。一度走入了低潮。1966年，英籍華裔學(xué)者年，英籍華裔學(xué)者高錕高錕(

7、C. K. Kao)和霍克哈姆和霍克哈姆(C. A. Hockham)發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文光頻率的介質(zhì)纖維光頻率的介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)表面波導(dǎo) ，指出了利用光纖（，指出了利用光纖（ Optical Fiber ）進(jìn)行信息傳輸?shù)模┻M(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，奠定了現(xiàn)代光通信可能性和技術(shù)途徑，奠定了現(xiàn)代光通信光纖通信光纖通信的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)。10http:/指明通過(guò)指明通過(guò)“原材料的提純制造出適合于長(zhǎng)距離通信原材料的提純制造出適合于長(zhǎng)距離通信使用的低損耗光纖使用的低損耗光纖”這一發(fā)展方向。這一發(fā)展方向。11http:/高錕博士高錕博士1998年在英國(guó)接受年在英

8、國(guó)接受IEE授予的獎(jiǎng)?wù)率谟璧莫?jiǎng)?wù)?2http:/ 1970年，光纖研制取得了重大突破：美國(guó)康寧年，光纖研制取得了重大突破：美國(guó)康寧(Corning)公司研制成功公司研制成功損耗損耗20dB/km的石英光纖，把光纖通信的研究開(kāi)發(fā)推向一個(gè)新階段。的石英光纖，把光纖通信的研究開(kāi)發(fā)推向一個(gè)新階段。 1972年，康寧公司高純石英多模光纖損耗降低到年，康寧公司高純石英多模光纖損耗降低到4 dB/km。 1973 年，美國(guó)貝爾年，美國(guó)貝爾(Bell)實(shí)驗(yàn)室的光纖損耗降低到實(shí)驗(yàn)室的光纖損耗降低到2.5dB/km。1974 年降年降低到低到1.1dB/km。 1976 年，日本電報(bào)電話年，日本電報(bào)電話(NTT)

9、公司將光纖損耗降低到公司將光纖損耗降低到0.47 dB/km(波長(zhǎng)波長(zhǎng)1.2m)。 此后的此后的 10 年中，波長(zhǎng)為年中，波長(zhǎng)為1.55 m的光纖損耗：的光纖損耗：1979 年是年是0.20 dB/km，1984年是年是0.157 dB/km，1986 年是年是0.154 dB/km， 接近了光纖最低損耗的理論接近了光纖最低損耗的理論極限。極限。 光纖光纖13http:/ 1970年，光纖通信用光源取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展：美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室、日年，光纖通信用光源取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展：美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室、日本電氣公司本電氣公司(NEC)和前蘇聯(lián)先后研制成功室溫下連續(xù)振蕩的鎵鋁砷和前蘇聯(lián)先后研制成功室溫下連續(xù)振

10、蕩的鎵鋁砷(GaAlAs)雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器(短波長(zhǎng)短波長(zhǎng))。雖然壽命只有幾個(gè)小時(shí)，但它為半導(dǎo)體激。雖然壽命只有幾個(gè)小時(shí)，但它為半導(dǎo)體激光器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。光器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 1973 年，半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到年，半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到7000小時(shí)。小時(shí)。 1976年，日本電報(bào)電話公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為年，日本電報(bào)電話公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為1.3 m的銦鎵砷磷的銦鎵砷磷(InGaAsP)激光器。激光器。 1977 年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到10萬(wàn)小時(shí)。萬(wàn)小時(shí)。 1979年美國(guó)電報(bào)電話年美國(guó)電報(bào)電話(AT&T

11、)公司和日本電報(bào)電話公司研制成功發(fā)射波公司和日本電報(bào)電話公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為長(zhǎng)為1.55 m的連續(xù)振蕩半導(dǎo)體激光器。的連續(xù)振蕩半導(dǎo)體激光器。 1970 年成為光纖通信發(fā)展的一個(gè)重要里程碑年成為光纖通信發(fā)展的一個(gè)重要里程碑光源光源14http:/ 實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展 1976 年，美國(guó)在亞特蘭大年，美國(guó)在亞特蘭大(Atlanta)進(jìn)行了世界上第一個(gè)實(shí)用光纖通信進(jìn)行了世界上第一個(gè)實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。 1980 年，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化年，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化FT - 3光纖通信系統(tǒng)投入商業(yè)應(yīng)用。光纖通信系統(tǒng)投入商業(yè)應(yīng)用。 1976 年和年和 1978 年，日本先后進(jìn)

12、行了速率為年，日本先后進(jìn)行了速率為34 Mb/s的突變型多模光纖通的突變型多模光纖通信系統(tǒng)，信系統(tǒng)， 以及速率為以及速率為100 Mb/s的漸變型多模光纖通信系統(tǒng)的試驗(yàn)。的漸變型多模光纖通信系統(tǒng)的試驗(yàn)。 1983年敷設(shè)了縱貫日本南北的光纜長(zhǎng)途干線。年敷設(shè)了縱貫日本南北的光纜長(zhǎng)途干線。 隨后，由美、日、隨后，由美、日、 英、法發(fā)起的第一條橫跨大西洋英、法發(fā)起的第一條橫跨大西洋 TAT-8海底光纜通海底光纜通信系統(tǒng)于信系統(tǒng)于1988年建成。年建成。 第一條橫跨太平洋第一條橫跨太平洋 TPC-3/HAW-4 海底光纜通信系統(tǒng)于海底光纜通信系統(tǒng)于1989年建成。從年建成。從此，海底光纜通信系統(tǒng)的建設(shè)得

13、到了全面展開(kāi)，促進(jìn)了全球通信網(wǎng)的發(fā)展。此，海底光纜通信系統(tǒng)的建設(shè)得到了全面展開(kāi)，促進(jìn)了全球通信網(wǎng)的發(fā)展。光纖通信光纖通信15http:/光纖通信的發(fā)展可以粗略地分為三個(gè)階段：光纖通信的發(fā)展可以粗略地分為三個(gè)階段： 第一階段第一階段(19661976年年)，這是從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用，這是從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)時(shí)期。的開(kāi)發(fā)時(shí)期。 第二階段第二階段(19761986年年)，這是以提高傳輸速率和增加，這是以提高傳輸速率和增加傳輸距離為研究目標(biāo)和大力推廣應(yīng)用的大發(fā)展時(shí)期。傳輸距離為研究目標(biāo)和大力推廣應(yīng)用的大發(fā)展時(shí)期。 第三階段第三階段(19861996年年)，這是以超大容量超長(zhǎng)距離為，這是以超大容量

14、超長(zhǎng)距離為目標(biāo)、全面深入開(kāi)展新技術(shù)研究的時(shí)期。目標(biāo)、全面深入開(kāi)展新技術(shù)研究的時(shí)期。16http:/國(guó)內(nèi)外光纖通信發(fā)展的現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外光纖通信發(fā)展的現(xiàn)狀 1976年美國(guó)在亞特蘭大進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，標(biāo)志著光纖通信從基礎(chǔ)研究年美國(guó)在亞特蘭大進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，標(biāo)志著光纖通信從基礎(chǔ)研究發(fā)展到了商業(yè)應(yīng)用的新階段。發(fā)展到了商業(yè)應(yīng)用的新階段。 此后，光纖通信技術(shù)不斷創(chuàng)新：光纖從多模發(fā)展到單模，工作波長(zhǎng)從此后，光纖通信技術(shù)不斷創(chuàng)新：光纖從多模發(fā)展到單模，工作波長(zhǎng)從0.85 m發(fā)展到發(fā)展到1.31 m和和1.55 m(短波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)），傳輸速率從幾十短波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)），傳輸速率從幾十Mb/s發(fā)展到幾十發(fā)展到幾十Gb/s。

15、隨著技術(shù)的進(jìn)步和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)的形成，光纖價(jià)格不斷下降，應(yīng)用范圍隨著技術(shù)的進(jìn)步和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)的形成，光纖價(jià)格不斷下降，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。不斷擴(kuò)大。 目前光纖已成為信息寬帶傳輸?shù)闹饕劫|(zhì)，光纖通信系統(tǒng)將成為未來(lái)目前光纖已成為信息寬帶傳輸?shù)闹饕劫|(zhì)，光纖通信系統(tǒng)將成為未來(lái)國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施的支柱。國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施的支柱。 在許多發(fā)達(dá)國(guó)家，生產(chǎn)光纖通信產(chǎn)品的行業(yè)已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占重要地在許多發(fā)達(dá)國(guó)家，生產(chǎn)光纖通信產(chǎn)品的行業(yè)已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占重要地位。位。17http:/光纖通信整體發(fā)展時(shí)間表光纖通信整體發(fā)展時(shí)間表1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992

16、100000 10000 1000 100 10 1 0.1 0.8m多模多模1.3m單模單模1.55m直接檢測(cè)直接檢測(cè)光孤子光孤子光放大器光放大器1.55m相干檢測(cè)相干檢測(cè)系統(tǒng)性能系統(tǒng)性能(Gb/sKm）18http:/光纖光纖光纖：光纖：光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種能利用光的全反射作用來(lái)傳導(dǎo)光能利用光的全反射作用來(lái)傳導(dǎo)光線的透明度極高的線的透明度極高的(玻璃玻璃)纖維。纖維。19http:/光纖分類(lèi)光纖分類(lèi)根據(jù)材料根據(jù)材料:石英光纖、玻璃光纖、塑料包層石英芯光纖、全塑料光纖和氟化物碲石英光纖、玻璃光纖、塑料包層石英芯光纖、全塑料光纖和氟化物碲化物光纖等?；锕饫w等。塑料光纖

17、是用高度透明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃）塑料光纖是用高度透明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃）制成。制成。根據(jù)傳輸模式根據(jù)傳輸模式: 單模光纖單模光纖SM;多模光纖多模光纖MM多模光纖的纖芯直徑為多模光纖的纖芯直徑為5062.5m，包層外直徑，包層外直徑125m，單模光纖，單模光纖的纖芯直徑為的纖芯直徑為8.3m，包層外直徑，包層外直徑125m。根據(jù)折射率分布根據(jù)折射率分布: 階躍階躍（Step-index），漸變折射率（），漸變折射率（graded-index）根據(jù)工作波長(zhǎng)根據(jù)工作波長(zhǎng): short 0.80.9m；long 1.01.7m； Ultra long abov

18、e 2m20http:/普通單模光纖的衰減隨波長(zhǎng)變化示意圖普通單模光纖的衰減隨波長(zhǎng)變化示意圖0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5衰減（衰減（dB/km）第一窗口第一窗口第二窗口第二窗口波長(zhǎng)波長(zhǎng)（m）6 5 4 3 2 10。40。2第三窗口第三窗口 C 波段波段15251565nm 1.57 1.62 L波段波段21http:/ nG.652光纖光纖n即常規(guī)單模光纖，在即常規(guī)單模光纖，在1310nm波長(zhǎng)工作時(shí)，理論色散值為零；在波長(zhǎng)工作時(shí)，理論色散值為零；在1550nm波長(zhǎng)工作時(shí)，傳輸損耗最低，但色散系數(shù)較大。單通路速率達(dá)波長(zhǎng)工作時(shí)，傳輸損耗最低，但色散系數(shù)較

19、大。單通路速率達(dá)到到STM-64時(shí)，需要采取色散調(diào)節(jié)手段。時(shí)，需要采取色散調(diào)節(jié)手段。nG.653光纖光纖n在在1550nm波長(zhǎng)工作時(shí)性能最佳，又稱(chēng)為色散移位光纖。零色散點(diǎn)從波長(zhǎng)工作時(shí)性能最佳，又稱(chēng)為色散移位光纖。零色散點(diǎn)從1310nm移至移至1550nm波長(zhǎng)區(qū)。波長(zhǎng)區(qū)。nG.654光纖光纖n截止波長(zhǎng)移位的單模光纖，它的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是降低截止波長(zhǎng)移位的單模光纖，它的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是降低1550nm波長(zhǎng)處的衷減。波長(zhǎng)處的衷減。主要應(yīng)用于需要很長(zhǎng)再生段距離的海底光纖通信。主要應(yīng)用于需要很長(zhǎng)再生段距離的海底光纖通信。nG.655光纖光纖n又稱(chēng)之為非零色散移位單模光纖，零色散點(diǎn)移至又稱(chēng)之為非零色散移位單模光纖，零

20、色散點(diǎn)移至1570nm或或15101520nm附近，使附近，使1550nm處具有一定的色散值。色散受限距處具有一定的色散值。色散受限距離達(dá)數(shù)百公里?？梢杂行У臏p少波分復(fù)用系統(tǒng)的四波混頻的影響。離達(dá)數(shù)百公里?？梢杂行У臏p少波分復(fù)用系統(tǒng)的四波混頻的影響。根據(jù)根據(jù)ITU標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn):22http:/ 光纖通信頻譜光纖通信頻譜10110710210610310510410410510310610210710110810010910-1101010-2101110-3101210-4101310-5101410-61015Wave length（m）Electric phoneRadio TVmicrowa

21、veinfraredVisible light雙鉸線雙鉸線同軸電纜同軸電纜光纖光纖衛(wèi)星衛(wèi)星/微波微波AM無(wú)線電無(wú)線電FM無(wú)線電無(wú)線電23http:/ n光是一種電磁波光是一種電磁波n可見(jiàn)光可見(jiàn)光350nm750nmn光纖通信所用的波長(zhǎng)光纖通信所用的波長(zhǎng)8001600nmn光的反射、折射光的反射、折射n全反射全反射1450 1490 1530 1570 1610 1650S+ S C L L+ Wave length (nm)24http:/ n頻帶寬，通信容量大頻帶寬，通信容量大n理論上講一根單模光纖可利用的帶寬達(dá)理論上講一根單模光纖可利用的帶寬達(dá)20THz(1THz=1012Hz)以上，現(xiàn)在

22、最先進(jìn)的光纖通信系統(tǒng)達(dá)以上，現(xiàn)在最先進(jìn)的光纖通信系統(tǒng)達(dá)400GHz，而一路電話帶寬，而一路電話帶寬約占約占4KHz頻帶，一路彩色電視約占頻帶，一路彩色電視約占6MHz頻帶。頻帶。n損耗低，中繼距離長(zhǎng)損耗低，中繼距離長(zhǎng)n銅纜的損耗特性與纜的結(jié)構(gòu)尺寸及所傳輸信號(hào)的頻率有關(guān)，光纜銅纜的損耗特性與纜的結(jié)構(gòu)尺寸及所傳輸信號(hào)的頻率有關(guān)，光纜的損耗特性僅與玻璃的純度的損耗特性僅與玻璃的純度(或者說(shuō)透明度或者說(shuō)透明度)有關(guān)，高質(zhì)量望遠(yuǎn)鏡有關(guān)，高質(zhì)量望遠(yuǎn)鏡的鏡頭其損耗超過(guò)的鏡頭其損耗超過(guò)500dB/km，目前通信用光纖的最低損耗可，目前通信用光纖的最低損耗可低于低于0.2 dB/km。光纖通信的優(yōu)點(diǎn)光纖通信的優(yōu)

23、點(diǎn)25http:/n具有抗電磁干擾能力具有抗電磁干擾能力n光導(dǎo)纖維是絕緣體材料，不受輸電線光導(dǎo)纖維是絕緣體材料，不受輸電線,電氣化鐵路及高壓設(shè)備等電器電氣化鐵路及高壓設(shè)備等電器干擾，可以與高壓電線平行架設(shè)，還可制成復(fù)合光纜。干擾，可以與高壓電線平行架設(shè)，還可制成復(fù)合光纜。n無(wú)串話，保密性好無(wú)串話，保密性好n通信質(zhì)量高。通信質(zhì)量高。n線徑細(xì)，重量輕，柔軟線徑細(xì)，重量輕，柔軟n可制成大芯數(shù)高密度光纜?？芍瞥纱笮緮?shù)高密度光纜。n單芯光纜可安裝在飛機(jī)、火箭、潛艇及航天飛機(jī)上。單芯光纜可安裝在飛機(jī)、火箭、潛艇及航天飛機(jī)上。n節(jié)約有色金屬，原材料資源豐富節(jié)約有色金屬，原材料資源豐富n可節(jié)約大量銅金屬?？晒?jié)

24、約大量銅金屬。26http:/ 光纖的缺點(diǎn)光纖的缺點(diǎn)n質(zhì)地脆，機(jī)械強(qiáng)度低質(zhì)地脆，機(jī)械強(qiáng)度低n光纖切斷和接續(xù)需要一定的工具，設(shè)備和技術(shù)光纖切斷和接續(xù)需要一定的工具，設(shè)備和技術(shù)n分路，耦合不靈活分路，耦合不靈活n光纖，光纜彎曲半徑不能過(guò)小光纖，光纜彎曲半徑不能過(guò)小(20CM)n在偏僻地區(qū)存在有供電困難問(wèn)題在偏僻地區(qū)存在有供電困難問(wèn)題27http:/ 光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)28http:/ 光纖通信鏈路基本結(jié)構(gòu)光纖通信鏈路基本結(jié)構(gòu)29http:/n1988年，在美國(guó)與英國(guó)、法國(guó)之間敷設(shè)了越洋的海底光纜（年，在美國(guó)與英國(guó)、法國(guó)之間敷設(shè)了越洋的海底光纜（TAT-8）系統(tǒng)，全長(zhǎng)）系統(tǒng)，全長(zhǎng)6700公里。

25、這公里。這條光纜含有條光纜含有3對(duì)光纖，每對(duì)的傳輸速率為對(duì)光纖，每對(duì)的傳輸速率為280Mbs，中繼站距離為，中繼站距離為67公里。這是第一條跨越大西公里。這是第一條跨越大西洋的通信海底光纜，標(biāo)志著海底光纜時(shí)代的到來(lái)。洋的通信海底光纜，標(biāo)志著海底光纜時(shí)代的到來(lái)。n1989年，跨越太平洋的海底光纜（全長(zhǎng)年，跨越太平洋的海底光纜（全長(zhǎng)13200公里）也建設(shè)成功，從此，海底光纜就在跨越海洋公里）也建設(shè)成功，從此，海底光纜就在跨越海洋的洲際海纜領(lǐng)域取代了同軸電纜，遠(yuǎn)洋洲際間不再敷設(shè)海底電纜。的洲際海纜領(lǐng)域取代了同軸電纜，遠(yuǎn)洋洲際間不再敷設(shè)海底電纜。n第一個(gè)在中國(guó)登陸的國(guó)際海底光纜系統(tǒng)是第一個(gè)在中國(guó)登陸的

26、國(guó)際海底光纜系統(tǒng)是1993年年12月建成的中國(guó)月建成的中國(guó)日本（日本（C-J）海底光纜系統(tǒng)。）海底光纜系統(tǒng)。n1996年年2月中韓海底光纜建成開(kāi)通，分別在我國(guó)青島和韓國(guó)泰安登陸、全長(zhǎng)月中韓海底光纜建成開(kāi)通，分別在我國(guó)青島和韓國(guó)泰安登陸、全長(zhǎng)549公里。公里。n1997年年11月，我國(guó)參與建設(shè)的球海底光纜系統(tǒng)（月，我國(guó)參與建設(shè)的球海底光纜系統(tǒng)（FLAG）建成并投入運(yùn)營(yíng)，這是第一條在我國(guó)登）建成并投入運(yùn)營(yíng)，這是第一條在我國(guó)登陸的洲際光纜系統(tǒng)，分別在英國(guó)、埃及、印度、泰國(guó)、日本等陸的洲際光纜系統(tǒng)，分別在英國(guó)、埃及、印度、泰國(guó)、日本等12個(gè)國(guó)家和地區(qū)登陸，全長(zhǎng)個(gè)國(guó)家和地區(qū)登陸，全長(zhǎng)27000多多公里，

27、其中中國(guó)段為公里，其中中國(guó)段為622公里。公里。n1999年。中國(guó)電信和新加坡等地的電信公司共同發(fā)起的亞歐海底光纜系統(tǒng)，該系統(tǒng)連接亞洲、歐年。中國(guó)電信和新加坡等地的電信公司共同發(fā)起的亞歐海底光纜系統(tǒng)，該系統(tǒng)連接亞洲、歐洲和大洋洲，在洲和大洋洲，在33個(gè)國(guó)家和地區(qū)登陸，全長(zhǎng)達(dá)個(gè)國(guó)家和地區(qū)登陸，全長(zhǎng)達(dá)38000公里，是世界上最長(zhǎng)的海底光纜，采用先進(jìn)的公里，是世界上最長(zhǎng)的海底光纜，采用先進(jìn)的8波長(zhǎng)波分復(fù)用技術(shù)，主干路由的設(shè)計(jì)容量高達(dá)波長(zhǎng)波分復(fù)用技術(shù)，主干路由的設(shè)計(jì)容量高達(dá)40Gb/s Sea-Me-We 3 。n光纖通信將朝著交換智能化和光電子器件集成化的方向發(fā)展。光纖通信將朝著交換智能化和光電子器件集成化的方向發(fā)展。30